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GNSS gyroscopes:determination of angular velocity and acceleration with very high-rate GNSS

Satellite Navigation 2024年第1期5卷 74-90页

作者： Yun Shi peiliang xu Yuanming Shu Xiaolin Meng School of Geomatics Xi’an University of Science and TechnologyXi’an710054People’s Republic of China Disaster Prevention Research Institute Kyoto UniversityUjiKyoto611-0011Japan College of Marine Geosciences Ocean University of ChinaQingdaoPeople’s Republic of China School of Instrument Science and Engineering Southeast UniversityNanjing210096People’s Republic of China

Although global navigation satellite systems(GNSS)have been routinely applied to determine attitudes,there exists no literature on determining angular velocity and/or angular acceleration from *** by the invention of computerized accelerometers of the correspondence author and following the success of accurately recovering translational velocity and acceleration waveforms from very high-rate GNSS precise positioning by xu and his collaborators in 2021,we propose the concept of GNSS gyroscopes and reconstruct angular velocity and acceleration from very high-rate GNSS attitudes by applying regularization under the criterion of minimum mean squared *** major results from the experiments can be summarized in the following:(i)angular velocity and acceleration waveforms computed by applying the difference methods to high-rate GNSS attitudes are too noisy and can be physically not meaningful and numerically *** same can be said about inertial measurement unit(IMU)attitudes,if IMU gyros are not of very high accuracy;(ii)regularization is successfully applied to reconstruct the high-rate angular velocity and acceleration waveforms from 50 Hz GNSS attitudes and significantly outperforms the difference methods,validating the proposed concept of GNSS *** comparing the angular velocity and acceleration results by using the difference methods and regularization,we find that the peak values of angular velocity and acceleration by regularization are much smaller by a maximum factor of 1.57 in the angular velocity to a maximum factor of 8662.53 times in the angular acceleration in the case of high-rate GNSS,and by a maximum factor of 1.26 in the angular velocity to a maximum factor of 2819.85 times in the angular acceleration in the case of IMU,respectively;and(iii)the IMU attitudes apparently lead to better regularized angular velocity and acceleration waveforms than the high-rate GNSS attitudes,which can well be explained by the fact that the

关键词： Angular velocity Angular acceleration High-rate GNSS GNSS attitudes GNSS gyroscopes Regularization

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Assessment of stochastic models for GPS measurements with different types of receivers

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Chinese Science Bulletin 2008年第20期53卷 3219-3225页

作者： LI BoFeng SHEN YunZhong xu peiliang Department of Surveying and Geo-informatics Engineering Tongji University Shanghai 200092 China Key Laboratory of Advanced Surveying Engineering of SBSM Shanghai 200092 China Disaster Prevention Research Institute Kyoto University Uji Kyoto 611-0011 Japan

The stochastic model plays an important role in parameter estimation. The optimal estimator in the sense of least squares can only be obtained by using the correct stochastic model and consequently guarantees the precise positioning in GPS applications. In this contribution, the GPS measurements, collected by different types of geodetic dual-frequency receiver pairs on ultra-short baselines with a sampling interval of 1 s, are used to address their stochastic models, which include the variances of all observation types, the relationship between the observation accuracy and its elevation angle, the time correlation, as well as the correlation between observation types. The results show that the commonly used stochastic model with the assumption that all the raw GPS measurements are independent with the same variance does not meet the need for precise positioning and the elevation-dependent weight model cannot work well for different receiver and observation types. The time correlation and cross correlation are significant as well. It is therefore concluded that the stochastic model is much associated with the receiver and observation types and should be specified for the receiver and observation types.

关键词：全球定位系统随机模型时间相关互相关

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Zero initial partial derivatives of satellite orbits with respect to force parameters violate the physics of motion of celestial bodies

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Science China Earth Sciences 2009年第4期52卷 562-566页

作者： xu peiliang Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University, Uji, Kyoto 611-0011, Japan Disaster Prevention Research Institute Kyoto University Uji Kyoto Japan

Satellite orbits have been routinely used to produce models of the Earth's gravity field. In connection with such productions, the partial derivatives of a satellite orbit with respect to the force parameters to be determined, namely, the unknown harmonic coefficients of the gravitational model, have been first computed by setting the initial values of partial derivatives to zero. In this note, we first design some simple mathematical examples to show that setting the initial values of partial derivatives to zero is generally erroneous mathematically. We then prove that it is prohibited physically. In other words, set-ting the initial values of partial derivatives to zero violates the physics of motion of celestial bodies.

关键词： geopotential satellite geodesy satellite orbit

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Evaluation of random errors of displacements and velocities from strong motion records

Evaluation of random errors of displacements and velocities ...

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中国地球物理学会第二十九届年会

作者： peiliang xu Disaster Prevention Research Institute Kyoto University Uji

＜正＞Strong motion accelerographs have been deployed worldwide to monitor the ground shaking of the Earth and the recorded accelerograms have been used to recover the velocities and displacements by integration. In spite of their fundamental importance in seismology and earthquake engineering, few works address the error

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高压静电场及其在水产上的研究和应用进展

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中国农业科技导报 2024年第2期26卷 13-19页

作者：陈沛良徐民俊华南农业大学海洋学院广州510642 华南农业大学省级现代农业(水产品质量安全)产业技术研发中心广州510642

高压静电场(high voltage electrostatic field,HVEF)技术涉及物理、化学、电子、生物等多个学科,具备能耗低、效率高、清洁环保等优点,是未来消毒杀菌和低碳环保的重要发展方向,并逐渐成为农业领域新兴研究热点。综述了近20年来HVEF在... 详细信息

高压静电场(high voltage electrostatic field,HVEF)技术涉及物理、化学、电子、生物等多个学科,具备能耗低、效率高、清洁环保等优点,是未来消毒杀菌和低碳环保的重要发展方向,并逐渐成为农业领域新兴研究热点。综述了近20年来HVEF在灭菌和食品保鲜等方面的主要研究进展及其在水产领域的应用,旨在促进其在水产品处理以及水产育种等方面的应用。

关键词：高压静电场水产养殖生物效应

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军校大学语文军魂意识的培塑——以《诗经·秦风·无衣》鉴赏为例

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语文教学通讯 2023年第16期1250卷 5-7页

作者：欧阳群英徐培亮陆军工程大学基础部江苏南京211101

西方多元思潮对我国意识形态的冲击日趋激烈,军校学员在这样的大环境大背景下,“铸魂”与“被蛀魂”的较量显得尤为尖锐。军校大学语文教学必须向战为战,瞄准军事应用,突出“军味”“血性”。在诗歌单元教学中,要着重挖掘诗歌中的“向... 详细信息

西方多元思潮对我国意识形态的冲击日趋激烈,军校学员在这样的大环境大背景下,“铸魂”与“被蛀魂”的较量显得尤为尖锐。军校大学语文教学必须向战为战,瞄准军事应用,突出“军味”“血性”。在诗歌单元教学中,要着重挖掘诗歌中的“向战”元素,注重培塑学员军魂意识。

关键词：大学语文《无衣》军魂意识爱国精神

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中国区域VTEC模型Kriging算法研究

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武汉大学学报（信息科学版） 2016年第6期41卷 729-737页

作者：黄玲章红平徐培亮王成刘经南武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 日本京都大学

为了对区域电离层延迟进行实时模型化,利用中国区域GPS实测资料,基于球冠谐函数模型、低阶球谐函数模型、多项式模型和Kriging内插方法,构建了电离层延迟模型。重点讨论了电离层垂直总电子含量(vertical total electron content,VTEC)... 详细信息

为了对区域电离层延迟进行实时模型化,利用中国区域GPS实测资料,基于球冠谐函数模型、低阶球谐函数模型、多项式模型和Kriging内插方法,构建了电离层延迟模型。重点讨论了电离层垂直总电子含量(vertical total electron content,VTEC)的空间变异性、相关性的统计计算和Kriging内插估计方法,实现了中国区域VTEC格网实时建模。验证结果表明,高纬度地区VTEC拟合精度优于低纬度地区,Kriging内插估计和多项式模型结果的拟合内符合精度明显优于球冠谐函数模型和低阶球谐函数模型。但多项式拟合的格网,其方差则存在明显的边际效应,拟合区域中央精度较高,区域边缘地带精度明显下降;Kriging算法估计的格网点VTEC方差更符合实际情况,穿刺点多的地方,格网点精度较高。

关键词：电离层 VTEC Kriging内插半变异函数球冠谐函数模型低阶球谐函数模型多项式模型

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Combining different types of data for geophysical inversion

Combining different types of data for geophysical inversion

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中国地球物理学会第二十七届年会

作者： peiliang xu Disaster Prevention Research Institute,Kyoto University Gokasho,Uji,Kyoto 611-0011,Japan

＜正＞The method of generalized cross-validation（GCV） has been widely used to determine the regularization parameter,because the criterion minimizes the average predicted residuals of measured data and depends solely on *** data-driven advantage is valid only if the variance-covariance matrix of the data can be represented as the product of a given positive definite matrix and a scalar unknown noise *** practice,important geophysical inverse ill-posed problems have often been solved by combining different types of *** stochastic model of measurements in this case contains a number of different unknown variance components.

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摩擦因数对钢丝铠装结构有限元分析结果的影响

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光纤与电缆及其应用技术 2024年第4期 17-20+28页

作者：张培良徐俊杨涛中国电子科技集团公司第八研究所宇航光纤互连技术安徽省重点实验室

钢丝铠装结构的稳定性决定了产品的安全可靠性。以3层钢丝铠装结构为研究对象，在施加相同轴向位移载荷条件下，通过调整钢丝之间的摩擦因数μ1和钢丝与缆芯之间的摩擦因数μ2,对不同摩擦因数条件下的工况模型进行有限元仿真计算，分析... 详细信息

钢丝铠装结构的稳定性决定了产品的安全可靠性。以3层钢丝铠装结构为研究对象，在施加相同轴向位移载荷条件下，通过调整钢丝之间的摩擦因数μ1和钢丝与缆芯之间的摩擦因数μ2,对不同摩擦因数条件下的工况模型进行有限元仿真计算，分析钢丝铠装结构变形情况，探究了不同摩擦因数对钢丝铠装结构的影响。研究表明，摩擦因数对钢丝铠装结构的稳定性存在一定的影响，且主要以μ2的影响为主；当μ1、μ2均小于0.10时，钢丝在拉伸过程中会产生大变形，钢丝铠装结构被破坏；当μ1=0.01、μ2=0.10时，钢丝铠装结构稳定，且随着μ1的增大，钢丝变形量无明显变化。

关键词：钢丝铠装结构有限元分析摩擦因数变形

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基于自适应模糊聚类多模型过程监控及应用

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计算机与应用化学 2011年第12期28卷 1509-1513页

作者：王晓阳王昕徐佩亮王振雷钱锋华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室上海200237 上海交通大学电工与电子技术中心上海200240 盘锦辽河油田天意石油装备有限公司辽宁盘锦124010

对乙烯裂解炉建立实时监控模型具有重要的现实意义,而传统的多元统计过程监控方法都是假设过程处于单一工况下,而随着过程参数(进料负荷、产品组分等)的改变,工况也随之改变,传统方法便不再适用。本文针对工业过程中的多工况问题,提出... 详细信息

对乙烯裂解炉建立实时监控模型具有重要的现实意义,而传统的多元统计过程监控方法都是假设过程处于单一工况下,而随着过程参数(进料负荷、产品组分等)的改变,工况也随之改变,传统方法便不再适用。本文针对工业过程中的多工况问题,提出了一种基于自适应模糊聚类的多模型过程监控方法,该方法可以减少监控方法对过程知识的依赖性,并且能够适应实际工业过程的非高斯性和非线性特征。首先对影响工况的过程变量利用自适应模糊聚类进行工况划分,然后对每种工况的建模数据分别利用最大方差展开(MVU)提取低维信息,再用支持向量数据描述(SVDD)建立多模型过程监控模型,最后再利用相应的统计指标进行过程监控。将上述方法应用在乙烯裂解炉上,并与基于高斯混合模型的多PCA方法(GMM-MPCA)进行了比较。仿真实验中,监控对裂解炉运行影响最大的33个变量,根据聚类有效性指标,将数据划分为5类时可以得到最佳的聚类效果。通过实验,将33维建模数据降到20维时误报率最小。仿真结果表明该方法在对非线性和非高斯性过程的监控上,能达到很好的效果,误报率和检测率均优于GMM-MPCA方法。

关键词：自适应模糊聚类最大方差展开支持向量数据描述:多模型过程监控

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